發(fā)電企業(yè)設(shè)備健康精細(xì)化管理與數(shù)字化應(yīng)用

郭曉龍 劉本剛 吳向林

（河北建投任丘熱電有限責(zé)任公司，河北 任丘 062550）

1 發(fā)電企業(yè)設(shè)備健康精細(xì)化管理與數(shù)字化應(yīng)用的目的

聚焦發(fā)電企業(yè)安全生產(chǎn)管理精細(xì)化創(chuàng)新，提升發(fā)電企業(yè)人員和設(shè)備的整體感知與協(xié)同處理能力，可以全方位提高發(fā)電企業(yè)各環(huán)節(jié)的信息感知深度和廣度，有助于提升電力設(shè)備健康運(yùn)行分析、預(yù)警及危害防范能力。

1.1 增強(qiáng)發(fā)電企業(yè)安全管控能力

增強(qiáng)發(fā)電企業(yè)安全管控能力，利用先進(jìn)的信息技術(shù)、傳感技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)整合散落在企業(yè)各個(gè)角落的數(shù)據(jù)，洞察深層次的安全隱患，對(duì)傳統(tǒng)安全生產(chǎn)管控進(jìn)行漸進(jìn)式創(chuàng)新，深挖安全管理各環(huán)節(jié)的漏洞，避免造成人身傷害和設(shè)備損毀，提高設(shè)備健康度，有效降低企業(yè)安全事故發(fā)生的概率。

1.2 提高企業(yè)安全管理認(rèn)知和分析能力

通過精細(xì)化管理以及數(shù)字化應(yīng)用提升企業(yè)工作效率、提高企業(yè)智慧管控能力，將設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)和預(yù)警信息集成在同一平臺(tái)上，并相互關(guān)聯(lián)；通過大數(shù)據(jù)分析，提高設(shè)備健康認(rèn)知能力，輔助生產(chǎn)管理人員科學(xué)決策分析。

2 發(fā)電企業(yè)設(shè)備健康精細(xì)化管理與數(shù)字化應(yīng)用的必要性

中共中央、國(guó)務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)安全生產(chǎn)領(lǐng)域改革發(fā)展的意見》提出了“堅(jiān)持改革創(chuàng)新”和“堅(jiān)持源頭防范”的原則，要求不斷推進(jìn)安全生產(chǎn)理論創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、體制機(jī)制創(chuàng)新、科技創(chuàng)新等，構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控和隱患排查治理雙重預(yù)防工作機(jī)制，嚴(yán)防風(fēng)險(xiǎn)演變、隱患升級(jí)導(dǎo)致生產(chǎn)安全事故發(fā)生。

因此，我們有必要進(jìn)行發(fā)電企業(yè)設(shè)備健康精細(xì)化管理與數(shù)字化應(yīng)用建設(shè)，結(jié)合在線監(jiān)測(cè)、智能巡檢、精密點(diǎn)檢、跟蹤消缺等精細(xì)化管理，建設(shè)并深化設(shè)備健康模型，對(duì)設(shè)備進(jìn)行360°分析及早期異常預(yù)警，從而全面提升企業(yè)安全管理水平。

3 發(fā)電企業(yè)設(shè)備健康精細(xì)化管理與數(shù)字化應(yīng)用重點(diǎn)內(nèi)容

3.1 設(shè)備健康看板

設(shè)備健康看板是基于綜合的設(shè)備全壽命周期數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備健康進(jìn)行全面的、完整的、多維度的分析體現(xiàn)。通過設(shè)備價(jià)值、維修預(yù)算、剩余壽命、綜合故障歷史、監(jiān)控狀態(tài)等多數(shù)據(jù)來源進(jìn)行全面健康評(píng)價(jià)。

3.2 設(shè)備健康模型管理

設(shè)備健康模型可以幫助設(shè)備管理者和可靠性工程師對(duì)設(shè)備的健康狀態(tài)進(jìn)行管理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的科學(xué)決策，改善設(shè)備可靠性管理水平。幫助建立一系列的健康評(píng)估方法，也可以支持工程師進(jìn)行個(gè)性化的擴(kuò)展應(yīng)用。

3.3 設(shè)備振動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

加強(qiáng)發(fā)電企業(yè)輔助設(shè)備的精細(xì)化管理，例如：加裝在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)智能終端，如圖3 所示，對(duì)設(shè)備振動(dòng)、溫度、濕度、壓力等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備異常即時(shí)預(yù)警。通過在線監(jiān)測(cè)與離線人工檢測(cè)（包括巡檢、點(diǎn)檢管理）有機(jī)結(jié)合，借助人工智能與專家經(jīng)驗(yàn)，精確診斷，確保設(shè)備高效、安全健康運(yùn)行。

圖1

圖2

圖3

圖4

3.4 設(shè)備油液在線監(jiān)測(cè)

在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備上安裝油液狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器，并通過數(shù)據(jù)采集器將采集的態(tài)數(shù)據(jù)，通過有線/無線方式傳輸至設(shè)備健康精細(xì)化管理平臺(tái)（后臺(tái)），實(shí)時(shí)掌握設(shè)備的健康狀態(tài)。獲取設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，并在平臺(tái)進(jìn)行狀態(tài)評(píng)估。若設(shè)備或油液出現(xiàn)健康降級(jí)，則觸發(fā)油液過濾系統(tǒng)，保證油液健康。

表1

3.5 設(shè)備智能巡檢管理

以巡檢作業(yè)為主線，智能巡檢終端為載體，建立以巡檢人員為責(zé)任主體的全員巡檢消缺保障體系，運(yùn)行巡檢人員、檢修維護(hù)人員將常規(guī)巡檢工作信息化、數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)定設(shè)備的狀態(tài)跟蹤、數(shù)據(jù)采集和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控；根據(jù)設(shè)備狀態(tài)和管理人員的工作需要，隨時(shí)可以調(diào)整巡檢計(jì)劃、巡檢路線和巡檢內(nèi)容；現(xiàn)場(chǎng)人員依據(jù)巡檢路線、巡檢項(xiàng)目、巡檢點(diǎn)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員到位情況、巡檢設(shè)備狀態(tài)的跟蹤與反饋。

3.6 設(shè)備跟蹤消缺管控

巡檢人員現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)缺陷，通過智能巡檢終端進(jìn)行登記，如果屬于缺陷，缺陷信息實(shí)時(shí)回傳到生產(chǎn)管理系統(tǒng)，簡(jiǎn)化傳統(tǒng)方式中作業(yè)人員返回集控室后再進(jìn)行缺陷的錄入，避免問題的遺漏，確保缺陷信息能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、完整的進(jìn)入缺陷識(shí)別和消除環(huán)節(jié)，提高消缺的時(shí)效性。

實(shí)時(shí)跟蹤生產(chǎn)管理系統(tǒng)缺陷處理情況，建立分級(jí)提醒跟蹤體系，可按照缺陷等級(jí)、緊急程度、消缺時(shí)間、負(fù)責(zé)部門、消缺人員等多維度信息，分級(jí)、分權(quán)限將缺陷消除狀態(tài)、節(jié)點(diǎn)、結(jié)果等信息跟蹤反饋到生產(chǎn)系統(tǒng)各級(jí)管理人員。

3.7 設(shè)備360°分析及早期異常預(yù)警

1.系統(tǒng)提供靈活可配置的設(shè)備全景分析視圖。

2.早期異常預(yù)警，實(shí)例如下：泵的震動(dòng)模式已顯示出早期的異常，但是仍未超出傳統(tǒng)SCADA 的超限報(bào)警而被忽略，基于無監(jiān)督學(xué)習(xí)的異常檢測(cè)模型能夠?qū)Υ饲闆r進(jìn)行捕獲，并且將異常推送給工程師進(jìn)行早期診斷調(diào)校。

4 系統(tǒng)價(jià)值

4.1 安全生產(chǎn)管理水平提升

掌握企業(yè)安全生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和控制點(diǎn)，杜絕了巡點(diǎn)檢工作中的錯(cuò)檢、漏檢問題，徹底改變?cè)O(shè)備缺陷跟蹤管理不及時(shí)的現(xiàn)象，可以更好地保證在第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)備安全隱患，從而極大地降低設(shè)備異常及事故的發(fā)生概率，提高設(shè)備健康度，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)長(zhǎng)周期安全生產(chǎn)運(yùn)行的穩(wěn)定局面。

4.2 設(shè)備健康管理水平提升

通過安裝狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器以及在線振動(dòng)監(jiān)測(cè)等終端，及時(shí)將設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)反饋給相關(guān)生產(chǎn)部門，從而對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的感知和360°分析，能夠有效預(yù)防不安全事件的發(fā)生，將設(shè)備隱患消滅在萌芽之中。

4.3 數(shù)據(jù)資源共享

及時(shí)、完整的數(shù)據(jù)記錄和積累，為安全生產(chǎn)、設(shè)備運(yùn)行和檢修的輔助決策提供全面數(shù)據(jù)保證。通過系統(tǒng)查詢共享數(shù)據(jù)，管理人員在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都可以全面掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)情況，成為公司機(jī)組健康運(yùn)行、生產(chǎn)安全穩(wěn)定及管理經(jīng)營(yíng)決策工作的有力抓手。